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Investigación analítica de una ecuación KdV generalizada de coeficiente variable con término de fuerza externa

Autores: Li, Gongxun; Wang, Zhiyan; Wang, Ke; Jiang, Nianqin; Wei, Guangmei

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Investigación analítica de una ecuación KdV generalizada de coeficiente variable con término de fuerza externa


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Investiga
Propiedades integrables
Generalizado Korteweg-de Vries de coeficiente variable
Disipación
Par de Lax
Transformación de Bäcklund

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 24

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este documento investiga las propiedades integrables de una ecuación generalizada de Korteweg-de Vries de coeficiente variable (gvcKdV) que incorpora disipación, medios no homogéneos y un término de fuerza externa. Basándose en el análisis de Painlevé, se obtienen condiciones suficientes y necesarias para la integrabilidad de Painlevé de la ecuación. Bajo condiciones específicas de integrabilidad, se construye con éxito el par Lax para esta ecuación utilizando el sistema extendido de Ablowitz-Kaup-Newell-Segur (sistema AKNS). Además, se derivan la transformación de Bäcklund tipo Riccati (R-BT), la transformación de Bäcklund tipo Wahlquist-Estabrook (WE-BT) y la fórmula de superposición no lineal. Al utilizar estas transformaciones y la fórmula, se construyen soluciones explícitas tipo uno-solitón y dos-solitón a partir de una solución inicial. Además, se derivan sistemáticamente las leyes de conservación infinitas de la ecuación. Finalmente, se discute la influencia de los coeficientes variables y el término de fuerza externa en las características de propagación de una onda solitaria, y la interacción de solitones se ilustra gráficamente.

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